轨道巡检机器人系统

一、系统概述

        轨道巡检机器人可搭载各种传感设备，如局放监测、温湿度传感器、红外热成像、气体检测、监控球机等多种前端设备。预先设置多个监测点，从多个角度对全站设备进行整体性扫描式温度局放采集。系统能够对变器、互感器等设备本体以及各开关触头、母线连接头等的温度进行检测。并采用系统分析，温差对比、历史趋势分析等手段，对设备各项数据进行智能分析和诊断，实现对设备热缺陷的判别和自动报警。

        轨道巡检机器人系统能代替人工进行对设备开关、CT、PT等设备压力，霹雷器泄露电流、油位等表计数据的自动读取。机器人通过拍照并获取表计模式识别数据后，系统会自动将每个点位的数据保存记录，运维人员可查询或导出系统生成的报表，通过对比每次巡检数据的变化，预防严重缺陷。

二、核心功能

1、视频巡视

升降云台携带高清摄像机，查看现场设备与环境状况，包括电气外观、设备污损、漏油漏液、挂空漂浮物、施工遗留等。

2、行为分析

基于高清巡视与视频智能分析算法，实现动物闯入、人员聚集、徘徊、越界侦测、区域入侵等异常行为预警。

3、智能识别

采用星光级高清视频巡视抓拍，通过模型识别算法，识别指针表计读数及开合闸、指示灯状态。

4、局放检测

选配局放监测装置，诊断局部放电幅度及周期图谱波形等，智能分析与诊断，提早发现设备缺陷。

5、红外测温

通过红外热成像摄像机，对电气设备电流、电压致热现象采集诊断，实现设备的温度趋势判断，预警设备故障。

6、环境监测

配搭载温湿度、气体、烟雾等多种传感器，实时监控环境状态，有效联动环境辅助系统。

三、巡检方案

3.1.视频移动巡视

视频成像系统包含高清可见光相机、高精度云台。

云台为高速高精度云台，旋转速度最高为80°/s，可迅速找到目标位置，旋转角度水平方向为360度连续旋转，垂直方向为±90°，确保全视野无盲区。定位精度高，能准确捕捉预置位置的图像信息。

云台内搭载一体化高清相机用于室内可见光成像，其具备大倍数光学镜头控制。同时，该可见光一体化机芯具备防抖动功能，对5-15Hz的振动有明显抑制作用。可见光摄像机采用200万像素CCD成像单元，在实现大范围监控的同时，还能获得高清的画质，有利于实现机器人的智能识别功能。采用高性能处理芯片及硬件平台，性能可靠、稳定，采用先进的视频压缩技术，压缩比高，且处理灵活，超低码率。具有全自动聚焦功能，使用方便。支持TCP/IP、HTTP、DDNS等网络通讯协议。

3.2.信息预警与智能报警

系统具备预警功能，可完成历史数据统计与趋势分析，能够提前预测巡检区域可能出现的设备故障和运行环境缺陷，并及时发出预警信息通知后台管理人员。

Ø    设备高温报警

Ø    仪表读数超限报警

当出现通信中断、接收的报文内容异常的情况时，系统设备失去网络后可能无法正常工作，后台具备网络通信断开报警。每台设备巡检结果的多张照片统一归集于每台设备目录下，系统逻辑清晰，以便后期故障排查。

3.3.信息交换与通信网络功能

1、机器人后台应可以与其它视频监控系统实现互联互通，可以接入其它视频平台或者自身系统辅助增加的视频数据，进行高级智能分析和识别功能。

2、机器人后台可以与其它环境检测系统实现互联互通，可以接入其它平台，或者自身系统辅助增加的环境检测传感器的数据，进行存储、分析和报警。

3.4.实时定位功能

采用光电编码器和RIFD电子标签配合，关键位置设置RIFD标签，对设定的工作位置、弯道进行精确定位。

当室室内轨道式智能巡检机器人接近任务点时，提前减速、停止，调整云台转向，对任务点设备进行信息采集。

当室内轨道式智能巡检机器人接近转弯点时，自动减速通过。根据设定的弯道允许速度，将机器人减速至允许速度通过。

室内轨道式智能巡检机器人在运动过程中通过伺服电机编码器和定位标签定位结合的方式进行定位，保证室内轨道智能巡检机器人控制器和远程中心管理平台可以实时了解巡检机器人的位置信息。

四、项目案例

目前，AI轨道巡检机器人已经在湖北十堰开闭所项目和南京长江隧道项目中投入试用。接下来，电科恒钛还会对AI轨道巡检机器人进行进一步的模块升级，充分利用在电力巡检领域发展的优势以及深厚的人工智能研发技术，构建AI轨道机器人的检测体系，从电力到轨道交通到油气化工等行业，不断延伸公司产品的应用领域，提升产品品质。